YANGTZE DISCHARGE MEMORY

We present a review on studies focusing on memories in hydrological time series in the Yangtze Basin based on observational and reconstructed historical data.Memory appears as scaling of power spectra,S(f)～f-β,with 0 <β≤ 1.The presence of scaling is noteworthy in daily river discharge time series:1)from weeks to a couple of years,power spectra follow flicker noise,that is β≈ 1;2)beyond years,spectral scaling appraaclTes β≈0.3.In historical time series of floods and draughts,power spectra also shows scaling with β≈ 0.38 ～0.52.Furthermore,a 70-year peak is detected in historical maritime events series,which also appears in other past climate indicators.Presence of memory in these hydrological time series implies clustering of extremes and scaling of their recurrence times,therefore,probabilistic forecast potential for extremes can be derived.On the other hand,although several physical processes,for example,soil moisture storage and high intermittency of precipitation,have been suggested to be the possible candidates contributing to the presence of long term memory,they remain open for future research.     

过去2000年冷暖变化的基本特征与主要暖期

根据近年国内外相关研究结果,分析了北半球与中国过去2000 年冷暖变化的阶段性,辨识了百年尺度暖期的起讫年代及其与20 世纪温暖程度的差别。结果表明:(1) 最近新建的多数北半球温度变化序列显示公元1-270 年温暖;271-840 年冷暖相间,但总体偏冷;841-1290年温暖;1291-1910 年寒冷;1911 年以后再次转为温暖;这些冷暖阶段虽分别与Lamb 指出的罗马暖期(约公元前1 世纪-4 世纪中期)、黑暗时代冷期(约4 世纪末-10 世纪前期)、中世纪暖期(约10 世纪中期-13 世纪末)、小冰期(约15-19 世纪) 以及20 世纪增暖大致对应,但各阶段的起讫时间与Lamb确定的时段存在一定差别。(2) 尽管过去2000 年冷暖变化过程及其变幅大小在中国境内各个区域间并不完全一致,但从全国平均看,中国与北半球百年尺度的冷暖波动阶段基本一致,仅起讫年代存在一定差异;其中公元1-200 年、551-760 年、941-1300 年及20世纪气候相对温暖,其他时段则相对寒冷。(3) 多数序列显示中世纪期间北半球的温暖程度至少与20 世纪相当。中国941-1300 年间的最暖百年和最暖30 年(暖峰) 的温度也略高于20 世纪,551-760 年间的最暖百年与20 世纪基本相当,但1-200 年间最暖百年的温暖程度则较20 世纪略低。     

中原末次冰期间冰阶以来的古季风气候变迁

中原邙山黄土地层以巨厚的马兰黄土为特色。本文研究了末次冰期间冰阶以来邙山黄土－古土壤序列的粗颗粒含量和磁化率值曲线反映的冬夏季风变迁及其相互关系,发现在万年尺度上夏季风增强对应于冬季风减弱,冬季风增强对应于夏季风减弱,但在千年尺度上冬季风变化比夏季风强烈得多,而且末次间冰段开始时冬季风减弱明显早于夏季风增强。通过中原黄土记录与深海及冰芯Ｏ同位素记录的对比,发现短时间尺度气候变化阶段明显具有很大的区域性特征,它们不能简单地进行等时性全球对比,而应该通过各自独立的时间标尺来建立古气候变化的远距离联系。     

近两百年江苏省城乡建设用地数量估算与空间重建

以典型历史断面下的建设用地为研究对象,以数量估算控制下的空间格局重建为基本思路,在200 m×200 m网格下,估算并重建了近200年5个时间断面下的江苏省建设用地（城镇用地和农村聚落用地）的空间格局。在数量估算方面,历史时期（1820年）的城镇用地主要采用城垣、市镇四栅等作为代用指标;近现代时期（1911年、1936年、1952年）,主要通过人口、社会经济等数据,结合一定假设确定人均用地数量进行推导;各时期的农村聚落用地均以人口数量为基础,根据人均住房面积和社会经济数据修正确定。在空间重建方面,结合遥感数据解译获得的现代（1985年）土地利用数据,借助基础地理数据,在一定假设条件下,通过数量控制、边界控制、适宜性控制,兼顾用地连片性等予以确定。结果表明：① 各时间断面下的江苏省建设用地数量分别为963.46 km²（1820年）、1041.94 km²（1911年）、1672.40 km²（1936年）、1980.34 km²（1952年）和10687.18 km²（1985年）;② 建设用地在空间分布上具有亲水网、路网等特征,并随居民点极化与扩散效应而不断扩张;③ 通过变化过程与演化趋势检验、建设用地与生产协调性分析、居民点空间数量与格局分析等方法,间接证明了重建结果的合理性。     

Late Cenozoic Geology and Paleo-environment Change in the Eastern Edge of Qinghai-Xizang Plateau

There are late Cenozoic lacustrine deposits and loess and red clay and moraines in eastern edge of the Qinghai-Xizang Plateau. Various genetic sediments recorded rich information on late Cenozoic paleo-environment changes. Xigeda lacustrine formed during 4.2 Ma B.P.-2.6 Ma B.P. There were 9 periodic warm-cold alternations. Eolian deposition in western Sichuan began at 1.15 Ma B.P. The loess-soil sequences recorded successively 14 paleo-monsoon climate cycles. Laterite in Chengdu plain recorded 5 stages of paleoclimatic stages since 1.13 Ma B.P. There was an old glacial period of 4.3 Ma B.P. in eastern Qinghai-Xizang Plateau. During Quaternary, there are 5 extreme paleoclimatic events corresponding with 5 glaciations.     

近2000年来内蒙后套平原黄河河道演变

通过遥感影像、地貌沉积、历史文献与地图等相关资料分析集成研究,将后套平原分为西部冲积扇平原,东部是泛滥冲积平原,并详细探讨了近2000年来本区黄河河道的演变。公元前2世纪时,后套西部平原南 (上) 冲积扇停止发育, 北(下) 冲积扇河道发育,黄河主河道的位置与现代不同,它偏于泛滥平原北部的阴山山前东流;公元6世纪后套平原西部北 冲积扇上黄河河道向东移,在东部泛滥平原上黄河明显地分为南北两汊,而黄河主流仍位于河套平原北部山前;18世纪早期至末期,黄河主河道从河套平原的北部山前南移至平原南部;19世纪中叶‘北河’淤塞,现代黄河形成。     

太古宙TTG岩石是什么含义?

太古宙TTG岩石的成因是一个热门话题,它与太古宙麻粒岩地体并称为太古宙两大疑案.TTG岩石关系到地球早期陆壳是如何形成、生长和演化的.现在流行的观点是,太古宙TTG要么产于板块消减带,要么来自加厚的下地壳,这两种说法孰对孰错?笔者认为二者证据都不充分.上述认识是将太古宙TTG与现代埃达克岩简单对比得出来的,而这种对比忽略了地质时代和构造背景的差异,正确的对比应当是在太古宙不同类型花岗质岩石之间进行.太古宙地壳异常的热,什么时候开始出现板块构造至今没有得到明确的结论.太古宙TTG是太古宙地壳的主要成分,太古宙TTG地体反映的是太古宙地壳的平均厚度,加厚是相对于正常地壳厚度而言的.太古宙地质研究存在一个明显的误区,即不恰当地运用“将今论古”的原则,“将今论古”只适合显生宙或中-新元古代.研究TTG岩石意义十分重大,对我们理解前板块构造以及板块构造何时开始的是很关键的.     

Surface exposure dating reveals MIS-3 glacial maximum in the Khangai Mountains of Mongolia

This study presents results from geomorphological mapping and cosmogenic radionuclide dating (¹⁰Be) of moraine sequences at Otgon Tenger (3905 m), the highest peak in the Khangai Mountains (central Mongolia). Our findings indicate that glaciers reached their last maximum extent between 40 and 35 ka during Marine Oxygen Isotope Stage (MIS) 3. Large ice advances also occurred during MIS-2 (at ~ 23 and 17–16 ka), but these advances did not exceed the limits reached during MIS-3. The results indicate that climatic conditions during MIS-3, characterized by a cool-wet climate with a greater-than-today input from winter precipitation, generated the most favorable setting for glaciation in the study region. Yet, glacial accumulation also responded positively to the far colder and drier conditions of MIS-2, and again during the last glacial–interglacial transition when precipitation levels increased. Viewed in context of other Pleistocene glacial records from High Asia, the pattern of glaciation in central Mongolia shares some features with records from southern Central Asia and NE-Tibet (i.e. ice maxima during interstadial wet phases), while other features of the Mongolian record (i.e. major ice expansion during the MIS-2 insolation minimum) are more in tune with glacier responses known from Siberia and western Central Asia.     

两千年来中国自然与人文地理环境变迁及启示

科学理解中国自然与人文地理环境变迁的历史逻辑、基本规律和发展趋势,有助于找准历史方位,确立国土空间开发保护格局优化方向,推进“美丽中国”建设与经济社会可持续发展。本文集成现有研究成果,梳理了两千年来中国自然与人文地理环境变迁过程,总结了主要要素的变迁特点,探讨了这些历史变迁对“美丽中国”建设的启示。研究表明,两千年来中国自然地理环境变化主要表现为气候的多尺度准周期波动、黄土高原破碎化、北方地区沙漠化土地扩张、河口三角洲海岸在泥沙沉积作用下逐步外移、黄河和长江中下游湖泊萎缩、森林和温带草原面积下降。人文地理环境变迁突出表现在人口增长和格局变化、经济中心向东南迁移、耕地向外围扩张、交通网络由道路网和运河网向立体化综合交通网转变。依据上述变化的历史逻辑,未来基本自然地理格局和地理界线仍将长期存在,长江和黄河中下游星罗棋布的湖泊水系已难再现,南粮北运成为历史,但森林覆盖率仍有较大提升空间,交通网络建设仍需进一步推进,同时还要加强沿海城市应对气候变化威胁的防控体系建设。     

100Ma来海水的锶同位素组成演化及主要控制因素

讨论了100 Ma以来海水锶同位素比值的变化趋势及控制因素。100~40 Ma期间,海水锶同位素比值有多次升降,总体上变化幅度较小;40 Ma以来,海水锶同位素比值显著增加,并呈现出单调上升的总体特征。100 Ma以来海水锶同位素的变化主要可能与星外物体对地球的撞击作用;全球海平面变化及洋中脊扩张速度的改变;喜马拉雅—青藏高原的隆升;玄武岩喷发和冰川作用因素有关。在各种因素中,喜马拉雅—青藏高原的隆升对40 Ma以来海水锶同位素演化具有最重要的控制作用。喜马拉雅—青藏高原的隆升可能始于40 Ma左右,隆升速度最快的时期在20~15 Ma。